Teholliset pikselit vs. interpoloitu lopputulos?

[timkopon]

Alkuperäinen kysymys oli hyvä, koska näköjään vastaukset eivät ole.

Mielestäni kysymys oli ihan hyvä, ja vastaukset vasta alkavat kypsymään, tosin on siellä välissä pikavastauksia, ensinälkään. Mutta lopullinen vastaus on 42, eiku vielä tulossa.

[M.B.]

Fujilla tuo lomittelu nimenomaan parantaa tätä ensimmäisen "raakadatan" tuottamista.

Hyvin on markkinointipropaganda uponnut. Samalla logiikalla tavallisestakin kennosta pitäisi saada puolet enemmän dataa irti yksinkertaisesti kallistamalla sitä 45°. Kerropa nyt minulle, mitä suunnatonta etua Fujin ratkaisusta on, jos kuvataankin vinoviivoja. PYsty- ja vaakasuorien viivojen suhteen edun myönnänkin.

Mainittakoon vielä, että interpolointialgoritmit eivät tyydy laskemaan keskiarvoa vierekkäisistä pikseleistä, vaan ottavat huomioon vähän kauempanakin olevat. Algoritmit voidaan myös optimoida joko terävyyden, väritoiston tms. suhteen. Tämäkin on hyvä pitää mielessä ennen kuin alkaa pistämään kameroita peremmuusjärjestykseen pelkkien pysty- ja vaakasuorien, mustavalkoisten (=jyrkkäkontrastisten) viivastojen perusteella. Värillisillä kuvioilla, etenkin punaisilla ja sinisillä, tulokset ovat oleellisesti huonommat.

> Foveonilla jokaisen pisteen arvo olisi jo suoraan näytettävissä.

Olisi, jos se pystyisi suoraan mittaamaan jokaisen värikanavan (R, G ja B) arvot. Vaan kun ei pysty. Tämä "pikkuseikka" on markkinointyhypetyksestä päässyt "unohtumaan".

Foveon vaatii interpoloinnin sijaan erittäin monimutkaista laskentaa pikselin värin määrittämiseksi, koska eri värikanavien välinen erottelu on huono. Foveon ei "näe" RGB värejä vaan pikemminkin WYR (white, yellow, red). Värierottelu perustuu siihen, että eri aallonpituudet tunkeutuvat keskimäärin eri syvyyksille piihin. Keskimäärin. Käytännössä suurin osa fotoneista jämähtää päällimmäiseen kerrokseen aallonpituudesta riippumatta. Seuraavaan kerrokseen pääsevissä fotoneissa lyhyiden allonpituuksien (sininen väri) osuus on pieni ja alimpaan kerrokseen yltää vain pieni osa pitkistä aallonpituuksista (punainen väri). Dpreview:ssä yksi kaveri kirjoitteli aiheesta ja oli itsekin yrittänyt väsätä sopivan algoritmin väritoiston parantamiseksi... Eipä ihme, ettei kamera itse pysty ko. temppua tekemään, joten RAW ja laskennan jättö tietokoneelle on ainoa vaihtoehto. Saman hepun mukaan Bayer-interpolointi on matemaattisesti helpompi nakki ja siihenhän saa valmiita mikropiirejä, jotka tekevät vielä rautapohjaisen JPEG-pakkauksen kaupan päälle.

Tietysti voi olla, että kamerassa käytetään yksinkertaisempia algoritmejä, koska niiden prosessointitehoa ehkä ei voida verrata pc:n tehoon.

Kameroiden virrankulutus on pidettävä pienenä, joten ei ole mitään mahdollisuutta laittaa niihin niin tehokasta, ohjelmoitavaa prosessoria, että se voisi hoitaa sekä interpoloinnin että JPEG-pakkauksen sekunnin murto-osassa. RAW-tiedostoilla leikkineet tietävät, että muunnos vie sekunteja tehokkaallakin koneella.

Kuinka temppu siis tehdään? Vastaus: raudalla. Kameroissa on integrointuja piirejä, jotka suorittavat interpoloinnin, JPEG-pakkauksen ja paljon muutakin rautapohjaisesti. Tietokoneidenkin kuvankaappauskorteista löytyi rautapakkaus siihen maailman aikaan, kun 33 MHz oli kova luku eikä ohjelmallisella pakkauksella ollut mitään toivoa edes yrittää. Nykyään nämä ovat vaipuneet unholaan, kun vääntö riittää jo softapohjaisiinkin ratkaisuihin.

Koska temput tehdään raudalla, interpoloinnin laatu riippuu hyvin pitkälti siitä, minkälainen logiikka siihen "lutikkaan" on rakennettu. Säätömahdollisuudet ovat varmasti aika pienet, ehkä jotain parametrejä voi viritellä, mutta ainoa tapa pistää algoritmi kokonaan uusiksi on ostaa kamera, jossa käytetään eri prosessoria.

Foveonin ratkaisulle sopivaa rautaa ei tietenkään ole vielä tarjolla -> ei JPEGgiä suoraan kamerasta.

[adapteri]

Kuvan pikseli ja kennon fotoreseptori ovatkin eri asia. Kennossa on neljä reseptoria per pikseli. Kuvan pikselissä (kun kuva on pc:ssä tiedostona) on vain yksi väri per pikseli, mutta se on laskettu neljästä reseptorista, Sigmassa yhdestä.

Voi olla, että interpolointi tietokoneessa tuottaisi paremman tuloksen, jos raakadatassa olisi todella se raaka data, vihreät, siniset ja punaiset pikselit erikseen, vihreitä kaksi kertaa enemmän kuin muita. Tätä kai ei yksikään valmistaja kuitenkaan näytä.

Siis jokaisen kameran raakadatassa on nimenomaan erikseen nuo värit, ei mitään valmiiksi prosessoituja RGB-arvoja, vaan vain yksi väri per pikseli(pl sigma).

[INummi]

Kuvan pikseli ja kennon fotoreseptori ovatkin eri asia. Kennossa on neljä reseptoria per pikseli. Kuvan pikselissä (kun kuva on pc:ssä tiedostona) on vain yksi väri per pikseli, mutta se on laskettu neljästä reseptorista, Sigmassa yhdestä.

Kun on kuvattu raw-tiedostoksi ja siirretty se, niin tietokoneella olevassa raw-tiedostossa on tosiaan vain yksi väri/pikseli, mutta se on otettu tasan yhdestä reseptorista. Mutta kun raw-data muunnetaan RGB-kuvaksi(tietokoneella tai kamerassa, aivan sama), niin silloin yhden RGB-pikselin laskemiseen käytetään useampaa kuin yhden reseptorin mittaamaa arvoa(ei välttämättä neljää).

Ja kennossa on yksi reseptori per pikseli. Neljän megapikselin kennossa on kaksi miljoonaa vihreää mittaavaa reseptoria, miljoona punaiselle ja miljoona siniselle.

(pl sigma)